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information_technology:basics:hardware:boot

运行计算机

计算机的启动过程

计算机的整个启动过程分成四个阶段。

一、第一阶段:BIOS

计算机通电后,读取只读内存(read-only memory,ROM)芯片里的基本输入输出系統(Basic Input/Output System)程序,简称为BIOS。BIOS对计算机硬件部分进行加电自检(Power-On Self-Test,POST)。

POST结果会在屏幕显示出CPU、内存、硬盘等信息。

不同品牌的电脑通过相应的快捷键,可以进入BIOS设置,它们通常是Award BIOS、AMI BIOS和Phoenix BIOS三大品牌。

二、第二阶段:主引导记录

硬件自检完成后,BIOS按照启动顺序(Boot Sequence)设置,把控制权转交给下一阶段的启动程序。在排在第一位的储存设备中查找主引导记录(Master Boot Record,MBR)中是否有主引导记录签名,有则利用分区表(Partition table)信息查找卷引导记录(Volume boot record,VBR)或者扩展引导记录(Extended boot record,EBR),最后将控制权转交给可启动分区。

三、第三阶段:硬盘启动

BIOS通过卷引导记录或者扩展引导记录找到启动分区,还可以通过启动管理器(boot loader)由用户选择启动哪一个操作系统,可以高效解决扩展分区越来越多的问题。Linux环境中,目前最流行的启动管理器是Grub。

四、第四阶段:操作系统

控制权转交给启动分区的操作系统后,操作系统的内核首先被载入内存,然后加载系统的各个模块。

全部启动过程完成。

BIOS的UEFI和Legacy模式

在BIOS设置中,有Legacey和UEFI(Unified Extensible Firmware Interface)两种启动进入系统的方法。UEFI BIOS引导能使平台开机更智能,速度更快。

电脑硬盘分区格式有两种,一种是MBR,一种是GUID(GPT)。

在MBR分区表中最多4个主分区或者3个主分区+1个扩展分区(可分多个逻辑分区), 一个分区最大的容量为2T。

全局唯一标识分区表(GUID Partition Table,GPT)是一个实体硬盘的分区结构。它是EFI(可扩展固件接口标准)的一部分,用来替代BIOS中的主引导记录分区表。GPT磁盘分区样式支持最大卷为18 EB(Exabytes,1EB=1048576TB)并且每磁盘的分区数没有上限,只受到操作系统限制。

其中转换为GPT的时候可以创建两个隐藏分区,ESP和MSR。ESP是EFI系统分区用于保存引导文件,MSR是微软的保留分区,用于安装操作系统。

两种硬盘分区模式分别对应的BIOS启动方式:硬盘分区格式为MBR格式,BIOS启动模式应该为Legacy;硬盘分区格式为GUID(GPT)格式,BIOS启动模式应该为UEFI。

安装操作系统

目前安装操作系统的途径和工具主要是系统还原以及U盘。除了在原操作系统上进行系统还原,恢复初始系统外,用U盘装操作系统是一个简单而又便捷的途径。

创建可启动U盘的工具很多,尽管Rufus和Etcher很流行,但Ventoy更是一个优秀的多系统启动U盘解决方案。Ventoy提供了GRUB菜单,列出了USB驱动器上存在的ISO映像,可以从中选择要启动并安装的ISO映像。无差异支持BIOS的Legacy和UEFI模式,支持大部分常见类型的操作系统 (Windows/WinPE/Linux/Unix/VMware/Xen …)和ISO/WIM/IMG/VHD(x)/EFI等多格式镜像。

information_technology/basics/hardware/boot.txt · 最后更改: 2020/12/01 15:25 由 culmart